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液固耦合作用的LNG外罐地震响应分析

作　者: 潘德涛
导　师: 袁朝庆
学　校: 东北石油大学
专　业: 结构工程
关键词: LNG混凝土外罐自振特性液固耦合地震响应
分类号: TU311.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 139次
引　用: 2次
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内容摘要

根据最新的中国(2010)液化天然气(LNG)发展报告显示,预计2015年中国LNG进口将超过2000万吨,2020年还会成倍增长。根据LNG使用计划,2020年中国LNG需求总量将达到3000亿m~3,而天然气的总产量则为2400亿m~3。由此对LNG储罐的需求将日益增多,但目前国内对LNG储罐的研究还只是个初始阶段,对其动力特性的分析还比较少,尤其对其抗震性能的研究还不够深入。因此本论文针对LNG储罐开展研究并进行地震响应分析,此研究具有重要的意义。本文的主要研究工作主要集中在混凝土LNG外罐,考虑LNG储罐内罐泄漏后,LNG外罐的自振特性分析及地震响应分析,主要研究内容包括:1、LNG储罐外罐有限元模型的建立采用有限元软件ADINA建立有限元模型,利用ADINA单元库中提供的3D-SOLID实体单元与SHELL壳体单元分别建立混凝土LNG储罐外罐模型,并通过模型的振动特性验证其合理性。2、LNG储罐外罐的自振特性分析建立两种LNG储罐(空罐和满罐)外罐模型即:LNG外罐(空罐)及内壁泄漏后储液充满外罐(满罐)状态下的模型,分别对其进行模态分析,得到两种有限元模型的各阶频率和振型,分析空罐及满罐的振动特点,并且验证其SHELL壳体单元模型的正确性,为地震响应分析提供依据。3、LNG储罐外罐地震响应分析按照我国最新2010年《建筑抗震设计规范》要求,选取三种地震波分别对两种储罐(空罐和满罐)模型进行单向水平地震波作用下的响应分析,分别得到了外罐壁特殊位置点的时程曲线,分析LNG储罐外罐在三种地震波作用下的位移、加速度、环向应力、环向应变及满罐时刻的动水压力分布规律,并且进行了空罐与考虑液固耦合作用的满罐的地震响应对比分析。

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